一种生物接触氧化装置和生物接触氧化系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种生物接触氧化装置和一种生物接触氧化系统。

背景技术：

随着我国农村经济的快速增长和农村居民生活水平的逐步提高，农村地区的生活污水量显著提高，据测算，全国县、镇、村的排水量占全国总排水量的 50％左右。相比日益增长的污水量来讲，农村污水治理却严重滞后，大部分污水直接就地排入周边水体，造成河流、水塘等水环境污染，给农村生态环境带来了严重损害，直接威胁农民群众的身体健康，阻碍农村经济发展。

重视与加强农村地区的污水排放收集和处理设施建设工作，既是新农村建设中加强基础设施建设，推进村庄整治工作的一项重要内容，也是当前农村人居环境改善工作中所要解决的最急需、最迫切、最突出的问题，具有重要的现实意义。

由于农村污水具有规模小、面广、分散、水质水量变化大、可生化性好等特点，且农村地区人口居住密度低，经济发展落后，大部分地区没有排水管网，污水集中收集处理难度较大，结合以上特点，传统的城市污水处理工艺技术及处理模式不适合我国农村污水处理需求，因此需根据农村的特点，结合地形地貌，因地制宜地选用适合农村的污水处理技术及模式，才能有效地解决农村污水治理问题。

技术实现要素：

基于上述需要，本实用新型的目的在于提供一种适用于小处理量、浓度变化范围较大的农村生活污水处理的生物接触氧化装置和生物接触氧化系统。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种生物接触氧化装置，包括圆柱形罐体、进水管和出水管，所述罐体由上至下依次分为给水排水区、生化区和曝气区，所述给水排水区被一隔板分为给水区和排水区，所述隔板向下延伸至曝气区并将所述生化区分为好氧区域和缺氧区域，所述好氧区域和缺氧区域下方的曝气区相互连通，所述好氧区域设有填料框架，所述填料框架内设置有填料，对应于所述好氧区域下方的曝气区内均匀排布有水平斜向下开孔的穿孔曝气管路，所述好氧区域的横截面面积大于所述缺氧区域的横截面面积；所述进水管的出水管口位于所述好氧区域上方的给水区内，所述出水管的进水管口位于所述缺氧区域上方的排水区内。

作为优选，所述生物接触氧化装置还包括提升装置和污水回流装置，所述提升装置包括提升管、置于提升管最下部的潜污泵、及置于所述提升管上部的逆流阀，位于所述提升管上部的提升管出水管与所述污水回流装置的回流管相连通，所述回流管的出水管口位于所述好氧区域的上方。

作为优选，所述提升装置包括两个潜污泵，采用一用一备间歇提升模式保证设备连续运行。

作为优选，位于所述缺氧区域下方的曝气区均匀排布有穿孔曝气管路。

作为优选，所述好氧区域的横截面面积是所述缺氧区域的横截面面积的 2.5-4倍。

作为优选，所述好氧区域的横截面面积为所述缺氧区域的横截面面积的4 倍。

作为优选，所述缺氧区域设有填料框架和位于填料框架内的填料。

作为优选，所述填料为帘式结构辫带式螺旋填料。

所述穿孔曝气管路上设有出气孔，所述出气孔在所述穿孔曝气管路双侧交错开孔，开孔角度为水平方向斜向下45°。

一种生物接触氧化系统，包括通过其进水管和出水管串联或并联连接的多个上述的生物接触氧化装置。

本发明相对于现有的生物接触氧化装置优势在于：

1、本实用新型所述的生物膜多级反应装置通过将进水管和出水管分别设于好氧区域和缺氧区域的上方，并合理设置好氧区域与缺氧区域的面积比率，使罐体内的污水具有类似推流式流型，增加了污水的行走长度，避免了短路，极大地提高了污水的处理效率；同时通过上升流速的计算，合理设置隔板与罐体之间的缺氧区域的形状结构，使得污泥和水的混合物顺利进入下一级污水处理装置。

2、本实用新型所述的生物膜多级反应装置在所述好氧区域和缺氧区域下方均设有设穿孔曝气管路，使得生化罐中污泥产量极低。进一步将所述穿孔曝气管路5的出气孔出气方向为水平斜向下，可对罐体1底部的少量污泥进行搅匀，使得罐体1底部无污泥沉积，因而减轻甚至不存在污泥膨胀。

3、本实用新型所述的生物膜多级反应装置在所述好氧区域和缺氧区域均设有填料及其填料框架，使得本实用新型所述的生物膜多级反应装置可以根据所处理污水或黑臭水体的水质不同，选择在好氧区域进水或在缺氧区域进水，增加了本装置使用的广泛性。

4、本实用新型所述的一种多级生物膜多级反应装置，当多个生物接触氧化装置串联接入污水处理装置中时，对不同的生物接触氧化装置按照污水处理要求依次装入相同或不同的填料，可以对污水进行多次反复的有氧和缺氧处理，实现多级硝化反硝化交替循环，大大提高了系统的脱氮效率，可以使最终排出的污水达到一级B、一级A等国家标准；当多个立式生化罐并联接入时，可以同时处理大量的污水，极大的提高污水的处理规模和效率。本实用新型所述的生物膜多级反应装置尤其在出水水质要求较高，用地受限的区域，具有广阔的使用前景。

附图说明：

图1为一种生物接触氧化装置一种实施例的主视剖视图；

图2为一种生物接触氧化装置另一种实施例的俯视剖视图；

图3为图2中一种生物接触氧化装置一种实施例的A-A向视图；

图4为图2中一种生物接触氧化装置一种实施例的B-B向视图。

1-圆柱形罐体，11-给水排水区，111-给水区，112-排水区，12-生化区，121-好氧区域，122-缺氧区域，123-填料，124-填料框架，13-曝气区；2-进水管，3-出水管，4-隔板，5-穿孔曝气管路，7-提升装置，71- 提升管，711-第一提升管，712-第二提升管，72-潜污泵，721-第一潜污泵，722-第二潜污泵，73-逆流阀，731-第一逆流阀，732-第二逆流阀；8-污水回流装置，81-回流管。

具体实施方式

如图1-4所示，一种生物接触氧化装置，包括圆柱形罐体1、进水管2和出水管3，所述罐体1由上至下(沿竖向)依次分为给水排水区11、生化区12和曝气区13，所述给水排水区11被一隔板4分为给水区111和排水区112，所述隔板4向下延伸至曝气区13并将所述生化区12分为好氧区域121和缺氧区域 122，所述好氧区域121和缺氧区域122下方的曝气区相互连通，所述好氧区域 121设有填料框架124和在其内部设置的填料123，位于所述好氧区域121下方的曝气区13内均匀排布有穿孔曝气管路5，所述好氧区域121的横截面面积大于所述缺氧区域122的横截面面积；所述进水管2的出水管口位于所述好氧区域121上方的给水区111内，所述出水管3的进水管口位于所述缺氧区域123 上方的排水区112内。所述罐体1采用通过机械缠绕加工成型的玻璃钢材质，该种材质质轻而硬，机械强度高，性能稳定，耐腐蚀，抗压能力强，在同等强度下，所述罐体1壁厚减小，降低了设备成本。所述进水管2和出水管3均采用耐腐蚀、抗压耐冲击、无二次污染、性能稳定使用寿命长的PE材质。所述隔板4的设计使得所述生物接触氧化装置同时具有缺氧与好氧的功能，进水管2 和出水管3分别设于好氧区域121和缺氧区域122的上方，该种结构设计，也使罐体1内的污水具有类似推流式流型，如图1或4所示箭头方向即为水流方向，增加了污水的行走长度，避免了短路，极大地提高了污水的处理效率；同时通过上升流速的计算，合理设置隔板4与罐体1之间的缺氧区域122的形状结构，使得污泥和水的混合物顺利进入下一级污水处理装置。由于所述穿孔曝气管路5的出气孔出气方向为水平斜向下，可对罐体1底部的少量污泥进行搅匀，使得罐体1底部无污泥沉积，因而减轻甚至不存在污泥膨胀。

作为优选的方案，如图1-4所示，所述生物接触氧化装置还包括提升装置7 和污水回流装置8，所述提升装置7包括提升管71、置于提升管最下部的潜污泵72、及置于所述提升管71上部的逆流阀73，位于所述提升管71上部的提升管出水管与所述污水回流装置8的回流管81相连通，所述回流管81的出水管口位于所述好氧区域的上方。该种设计使得污水可以在生物接触氧化装置内部进行多次的有氧和缺氧处理，实现多级硝化反硝化交替循环，大大提高了系统的脱氮效率。

作为优选的方案，所述提升装置7包括置于第一提升管711最下部的第一潜污泵721及置于所述第一提升管711上部的第一逆流阀731，置于第二提升管 712最下部的第二潜污泵722及置于所述第二提升管712上部的第二逆流阀732；所述第一潜污泵721及所述第二潜污泵722采用一用一备间歇提升模式保证设备可连续运行。

作为优选的方案，所述缺氧区域122下方的曝气区内也均匀排布有水平斜向下开孔的穿孔曝气管路(图中未示出)该穿孔曝气管路独立于好氧区域的穿孔曝气管路5，可对缺氧区域122底部的少量污泥进行间歇性的搅匀，使得罐体 1底部无污泥沉积，因而减轻甚至不存在污泥膨胀。

作为优选的方案，所述好氧区域121的横截面面积是缺氧区域122横截面面积的2.5-4倍。

作为优选的方案，所述好氧区域121的横截面面积为所述缺氧区域122横截面面积的4倍。作为优选的方案，在所述好氧区域121和缺氧区域122均设有填料及其填料框架，使得本实用新型所述的生物膜多级反应装置可以根据所处理污水或黑臭水体的水质不同，选择在好氧区域121进水或在缺氧区域122 进水，增加了本装置使用的广泛性。

作为优选的方案，所述好氧区域121的填料长度(沿竖向)与所述缺氧区域122的填料长度(沿竖向)相同，作为优选，好氧区域121的填料123长度 (沿竖向)是缺氧区域122的填料长度(沿竖向)的1.5-3倍。优选的，好氧区域121填料123长度(沿竖向)是缺氧区域122的填料长度(沿竖向)的2 倍。对好氧区域121和缺氧区域122采用合理的体积分割，加工方便，也使罐体1内污水具有推流式流型，增加了污水的行走长度，避免了短路，极大地提高了污水的处理效率；同时可以使得污泥和水的混合物顺利进入下一级污水处理装置。

作为优选的方案，所述填料123为帘式结构辫带式螺旋填料。所述填料123 为特种纤维经机械加工制造而成，其亲水吸附能力强，比表面积大，孔隙率高，挂膜快，安装方便，大幅节省安装的工时及费用；而且抗水质波动能力强，且具有高效的脱氮、除磷能力，因此辫带式填料的安装还能极大地提高污染物的去除能力。所述穿孔曝气管路5均匀排布在帘式结构辫带式螺旋填料下方，不仅供氧充分，而且对生物膜起到了搅动作用，加速了生物膜的更新，使生物膜活性提高，同时曝气形成的紊流，还使固定在填料123上的生物膜可以连续、均匀地与污水相接触，使得生物接触氧化更充分。

作为优选的方案，所述穿孔曝气管路5上设有直径可改变的出气孔，所述出气孔在所述穿孔曝气管路5双侧交错开孔，开孔角度为水平方向斜向下45°。由于穿孔曝气管路5的开孔方向为水平方向斜下方45°，因此可将罐底污泥充分搅匀，罐底无污泥沉积，因而不存在污泥膨胀。

一种生物接触氧化系统，包括通过其进水管2和出水管3串联或并联连接的多个所述生物接触氧化装置。当多个生物接触氧化装置串联接入所述生物接触氧化系统中时，对不同的生物接触氧化装置按照污水处理要求依次装入相同或不同的填料，可以对污水进行多次反复的有氧和缺氧处理，实现多级硝化反硝化交替循环，大大提高了系统的脱氮效率，可以使最终排出的污水达到一级B、一级A等国家标准，当多个所述生物接触氧化装置并联接入时，可以同时处理大量的污水，极大的提高污水的处理规模和效率。本实用新型所述的生物接触氧化装置及生物接触氧化系统尤其在出水水质要求较高，用地受限的区域，具有广阔的使用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。